Аэродинамика осевых вентиляторов - Брусиловский И.В.
Скачать (прямая ссылка):
В некоторых случаях имеет место отсутствие влияния зазори) (даже больших) у втулки и ее формы па характеристики. Это наблюдается, например, в том случае, когда имеется значительный отрми потока в прнвтулочпоп области лопаточного венца, связанным с параметрами этого вентилятора, его решеток профилен (см рис. 3.36, б).
На течение и характеристику значительно влияет и форма с. пряжения лопаток со втулкой. Поверхность лопатки с поверхность»» втулки образует двугранные углы, течение в которых пространственное, сложное, особенно со стороны верхней поверхности лопатки, где оно имеет ярко выраженный днффузорный характер 1321. Плавное сопряжение поверхностен, такое, например, которое показана на рис. 3.35, приводит, как видно, к уменьшению потерь давления, выравниванию поля скоростей и повышению КПД. Опыты показали, что плавный переход, выполненный большим радиусом, не улучшает течения. Интересно отметить, что положительно влияег только плавное сопряжение со втулкой со стороны верхней, выпуклой поверхности лопатки; такое сопряжение со стороны нижней, вогнутой поверхности, практически не улучшает и не ухудшает течение її характеристику.
3.3.4. Радиальные зазоры у лопаток регулирующего аппарата с корпусом н втулкой
Зазор между лопатками BHA и втулкой и корпусом, соответствую щий их свободному повороту на угол Д6ВПЛ = ±30°, приводні к уменьшению КПД на 1 ... 2 %, а давления —даже на 4 .. 5 "и (рис. 3.37). Последнее связано с уменьшением скорости закручії вания потоки в аппарате, что приводит к уменьшению потребляем )|1 мощности (в схемах с подкруткой потока во BHA против напрямлення вращении колеса).
В осевых вентиляторах часто применяется регулирование поио ротом закрылков BHА. При помощи специально, о коодниатннки. который использовался для измерений потерь в рабочем колеси в относительном движении, было измерено распределение потерь в универсальном BHA с поворотными закрылками. Лопатки этою BIlA — некрученые с симметричным профилем с c=O1I1 хордой 6 = 0,32, густотой на среднем радиусе т = 0.8; число лопаток гнил = 13. Такой BHA может устанавливаться для регулирования
13U
,.S't
Ш5
'аз?.
Ч
0,3 0,8
о;/
Рис. 3.37. Влияние ра-диалыюго зазора между лопатками BH А, втулкой и корпусом и ллнпнпе формы сопряжения лопаток с ними:
I — с зазором между закрылками лоплток л:им-(I ато и ктулипп и кпрлу-сом: 2 — то же, но с галтелям» на носовой части лоплток у втулки и корпусе; Я — бсэ дпзоров. с глл-тсдыо но вссП хорде у итул-KIi и корпусі
Рис. 3.38. Схема измерений потерь данле-HiHi no BIIA с закрылками у логмток (К — камера стенда)
к-ред рабочим колесом любого вентилятора. Измерения пронзво-'.HJiHCb гребенкой трубок полного давления на 18 радиусах но длине юпаток. Схема лопаток с закрылками и схема измерений показаны на рис. 3.38. Примеры распределения потерь но шагу приведены
5*
131
(I1I O1Z 0,) 0/t O1S Ofitypaa
я/
Iff
G
W Лр'с
ЇВ
O
III
• о
\
-А
г(-0М5
1*,-0.Я5
го
W
0,1 OJ O1J ф/ вг» {lt6iprpad
Рис. 3.39. Распределение потерь давления Л/7„ но шагу кольцевой решетки прямых лопаток BHA в нх нриптулочиой (r3 = 0,COG), средней (Y5 = 0,825) н периферийной (г, = 0,995) сечениях при Диинл = 10е (о) и при *Д0пцл = 30° (б). AOjiha = Овил — 90°. Картина течения в соответствующих плоских решетка: (гндролоток)
на рис. 3.39. По таким измерениям вычислялись потерн в элементарной кольцевой решетке на данном радиусе:
чи
гвнл 2.1к
*ВНА
j Ад! (hp,
Ч'и
гдесро — начало отсчета в радианах; к — число лопаток, за которыми снимались поля потерь ApJ; гВцд — число лопаток.
Рассмотрим результаты измерения потерь А/>0г (рис. 3.40, о). Их развитие, характерное при увеличении отклонения закрылка в нривтулочнон области, не наблюдается в периферийной. При AOf5ua — 0 зазор между корпусом и закрылком максимальный (для свободного поворота закрылка на Л0Ш1Л = ±30°), а между втулкой п закрылком — почти отсутствует, минимальный. Перепад давлении между поверхностями лопатки, перетекание в зазоре практически отсутствуют и кривая потерь у втулки и корпуса имеет оди-
132
'««шип вид. С увеличением А0|шл перепад давлений возрастает, і при этом на периферии величина зазора уменьшается н отиосн-11¦IHjIH рост потерь снижается (см. рис. 3.40, б). У втулки, наобо* .-і, зазор увеличивается, что приводит при А0Ш1А 10° к отно-к'Гслыюму увеличению потерь, а при А0ицЛ > 20°, когда зазор (мювится очень большим (до saj 5 %), характер распределения «лсрь у втулки практически стабилизируется. В средней части увеличением угла Д01тл наблюдается систематическое отпосн-Wi.noe возрастание потерь.
0 0.6 OJ -0.В OS 1.0 г
'б)
Hr 3.40. Распределение но длине лопаток ВИЛ потерь .члнления Дрог (в) • пс относительной величины Дрог/ЛрсВИЛ (о")
133
Средняя величина потерь ДршіА и соответствующее ей зн." ченис (сЛ)ш|Л:
'Vo вял = г~^5 I ДЯогр^. (сх)вл.\ =
v P«tihat
СВИА = Са { 1 -1--5-J і
где б,, т — средний угол выхода потока и густота решетки па срс. нем радиусе BMA.
3.3.5. Осевой зазор между лопаточными венцами
